電紡直寫運(yùn)動平臺開發(fā)及其圖案化沉積研究.pdf

1、靜電紡絲制備聚合物微納米纖維，在納米管道與生物檢測，微納光纖與光波導(dǎo)，電子元器件與傳感器等方面有越來越廣泛的應(yīng)用，而這些應(yīng)用對電紡沉積結(jié)構(gòu)也從相對有序逐漸向圖案化、可控化結(jié)構(gòu)方向發(fā)展。本文主要針對電紡直寫運(yùn)動平臺的構(gòu)建、微納米結(jié)構(gòu)電紡直寫沉積規(guī)律和電紡直寫圖案化沉積及其誤差分析等方面進(jìn)行研究工作。
　　面向電紡直寫圖案化沉積及其誤差分析，構(gòu)建運(yùn)動平臺并對其進(jìn)行性能測試。整個運(yùn)動平臺驅(qū)動模塊由直線電機(jī)（XY二維運(yùn)動平面）與伺服電機(jī)（

2、Z軸）組成，由工控計算機(jī)，控制卡、驅(qū)動器，構(gòu)成控制模塊。另將接近開關(guān)接入控制電路，實現(xiàn)限位保護(hù)功能。通過上位工控計算機(jī)可以對平臺電機(jī)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。整個運(yùn)動平臺采用PIV&F控制算法，保證平臺電機(jī)運(yùn)動性能。平臺在通電狀態(tài)振動為1.7292μm，線型誤差為23.331μm，面型誤差為54.02μm，XY運(yùn)動平面定位誤差為15.0μm，重復(fù)定位誤差為5.0μm。
　　基于運(yùn)動平臺進(jìn)行圖案化沉積實驗，對運(yùn)動平臺以及電紡直寫各項參數(shù)對沉積形

3、貌的影響進(jìn)行分析。運(yùn)動平臺對射流的影響表現(xiàn)為PEO溶液低濃度(8 wt％)下的“塑形”作用和高濃度(16 wt％)下的“解旋”作用。平臺運(yùn)動過程中，如果涉及到運(yùn)動方向發(fā)生突變的情況，可以在運(yùn)動突變處人為設(shè)置停頓，使電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。停頓時間越長，過量沉積也就越多。而且過量沉積在PEO溶液低濃度(8wt％)下表現(xiàn)為液相匯聚，高濃度(16 wt％)下表現(xiàn)為固相團(tuán)聚。平臺運(yùn)動速度，由溶液濃度，極間距，線間距，停頓時間等條件作為耦合因素來綜合考量。